简易数字相位计设计

简易数字相位差计的设计

1、单片机最小系统选择

方案一以8031为核心外扩32K*8的EPROM27526 作为程序存储器8031内部已集成了128 个字节的RAM 单元而系统运行中需要

存放的中间变量较少因而8031的片内RAM已能满足存放要求可不必再扩充外部RAM。MCS-51系列芯片在目前来说还要算是性价比最高的单片机使用51 至少有以下好处 本低 术有保障开发周期短 货有保障。

方案二AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。

该单片机能较好的满足题目要求，并且实现简单，因此选用AT89C52经比较 案二能更好的满足题目的要求 且实现起来简单 定选用方案二

2、同频不同相的测试波形的产生

方案一利用实验室的两台频率发生器来调得同频率和不同相位

的两列波形但是效果不是我们想象的那么理想毕竟是模拟的函

数发生器要把两台仪器调成一模一样的频率很难做到频率总有

些偏差。

方案二利用 RC 延时电路来产生两列同频不同相的波形就是输入是一列波通过RC 电路的延时使得其中一列波形延时一会从而产生另一列延时的

波形。如此就可以得到两列频率完全相同的但相位不同的波形。具体框图如下图

选取方案二比较精确。

该电路的传输函数表达式为

( 式1)

令当输入信号角频率为ω 我们能够得到传输函数幅度与相

位表答式2 3

（式2）

(式3)

根据式3 们能够计算出测试相位差ϕ并且其相位差范围从0 −90 。式中ωc

称为低通滤波器的通带截止频率。

经比较 案二能更好的满足测试的要求 够得到同频同相的两列输入波形所以决定选用方案二。

3.二、系统各模块设计及原理分析

2.1过零检测电路：

如图所视：

当f》0时，输出高电平；当f《0时，输出低电平。从而将正弦信号转化为方波信号。

2.2将两个方波信号经过异或门：

2.3芯片管脚图

材料 74ls86 AT89C52 三极管*4 数码管*4 TL084